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“Empleo de polisacáridos en la flotación selectivade sulfuros metálicos para la sustitución de depresoresinorgánicos tóxicos como NaCN y dicromato de potasio” Alejandro López

Mineralurgia 2004– Tecsup Pag.1

EMPLEO DE POLISACARIDOS EN LA FLOTACIÓN SELECTIVA DE

CONCENTRADOS PLOMO/COBRE, PARA LA SUSTITUCIÓN DE

DEPRESORES INORGÁNICOS

RESUMEN

Se presenta una revisión de los esquemas químicos, que se emplean en la flotación

selectiva de concentrados plomo/cobre utilizando depresores inorgánicos y orgánicos,

con especial énfasis en los polisacáridos almidón y dextrina. Además, los fundamentos

de estos esquemas, así como los circuitos de flotación industriales, sus adecuaciones y

resultados metalúrgicos, donde se emplean estos polisacáridos.

GENERALIDADES

El procesamiento de minerales que contienen cantidades económicas de cobre, plomo

y zinc, representa uno de los más complicados problemas en flotación de minerales. La

mineralogía de muchos de estos minerales es un ensamble complejo de partículas

finamente diseminadas e íntimamente asociadas de calcopirita, galena y esfalerita en

una ganga que consiste predominantemente de pirita, cuarzo y carbonatos, con la

presencia en ocasiones de pirrotita y arsenopirita. Estos minerales sulfuros

polimetálicos son también una fuente muy importante de oro y plata.

Los minerales de Cu-Pb-Zn, representan alrededor del 15% de la producción mundial

total y cerca del 8% de las reservas mundiales de cobre. El grado de los minerales que

se minan promedian 0.3-3% Cu, 0.3-3% Pb, 0.2-10% Zn, 3-100 g/ton Ag, 0-1 g/ton

Au; siendo la flotación, el método más comúnmente empleado para procesarlos. Por

flotación, generalmente, se flota primero un concentrado global (bulk) Pb-Cu,

deprimiendo a los sulfuros de zinc y fierro. Los sulfuros de zinc son luego activados

con iones cobre y flotados; mientras que el concentrado bulk es acondicionado para

la depresión selectiva ya sea de los minerales de cobre ó de plomo; así, producir dos

concentrados. La flotación bulk se lleva a cabo con el empleo de depresores para

minerales de zinc y fierro, tales como el cianuro y sulfato de zinc, los cuales se añaden

en la etapa de molienda y circuito de flotación. También, se emplea el bisulfito de

sodio ó dióxido de azufre.



La selección del método para separar el cobre del mineral de plomo en el concentrado

bulk, se ha basado en la abundancia relativa de los minerales de cobre y plomo en el

concentrado plomo/cobre. Generalmente, se opta por flotar el mineral que está

presente en menor abundancia. La depresión de galena se efectúa usualmente cuando

la relación de Pb/Cu en el concentrado bulk es mayor que 1. Pero, también se lleva a

cabo si en el concentrado bulk se tienen cantidades significativas de chalcosita (Cu2S)

o covelita (CuS), las cuales causan un elevado consumo de cianuro debido a su alta

solubilidad con el cianuro. Esta depresión de galena, también se practica cuando la

galena presenta una baja flotabilidad, que se puede ser causada por un alto nivel de

oxidación de la galena.

Se tienen varios esquemas químicos para la depresión de galena que consideran

distintas combinaciones de los depresores dicromato de sodio (Na2Cr2O7), gas dióxido

de azufre (SO2), sales de sulfito ó bisulfito, cloruro férrico con tiosulfato de sodio y

polisacáridos como el almidón, dextrina, guar y la celulosa carboximetílica (CMC)

(Asseva, 1978; Wills, 1984; Bolin y Laskowski, 1991). Esta depresión de galena

también se ha llevado a cabo mediante el calentamiento del concentrado plomo-cobre

a una temperatura de 70oC (Kubota et al. 1975). Para el caso de la depresión de

cobre, se utilizan sales de cianuro ó la mezcla de sales de cianuro con sulfato de zinc.

Plaksin y Tevonyan (1967) han propuesto llevar a cabo esta depresión de cobre como

calcopirita empleando permanganato de potasio. La Tabla I, presenta los distintos

métodos de depresión que se han reportado a nivel industrial para concentrados Pb-

Cu.



Tabla I.

Métodos de separación de concentrados Pb/Cu en plantas concentradoras.

Conc Cu Conc PbMina Relación

Pb/CuDepresiónde:

Depresor(es) Cu Pb Pb Cu Ref

St. Joe MineralsCorp. USA

45:1 Plomo SO2-Almidón-Dicromato

26 4 74 0.5 26

BrunswickMining, Canadá

20:1 Plomo SO2-Almidón-Calor

23 6 31 0.6 26

Garpenberg,Suecia

10:1 Plomo Dicromato 13 14 57 0.8 26

Buchans,Asarco, Canadá

6:1 Plomo SO2-Dicromato 27 7 57 2.6 26

Sta. Bárbara,IMMSA, México

6:1 Plomo SO2-Almidón 27 15 57 7.3 24

Syrianov, Rusia 4.5:1 Plomo FeCl3/Tiosulfato 30 4 68 1.5 2Charcas,IMMSA, México

3:1 Plomo SO2-Almidón 27 10 47 8.7 3

MineraMadrigal, Perú

2:1 Plomo Dicromato 30 4 68 3.5 26

Boliden MineralAB, Suecia

2:1 Plomo Dicromato 23 6 49 0.6 4

Mattabi Mines,Canadá

1:1 Plomo SO2-Almidón-Calor

24 4 51 1.6 26

Vihanti, Finland 1:1 Plomo Dicromato 25 2 42 1.6 26Kosaka-Uchinatai,Japón

1:1 Plomo Temperatura,70oC

24 5 60 3.5 12

MineraBismark,México

1.6:1 Cobre Cianuro 28 8 54 1.2 9

Western Mines,Myra Falls,Canadá

1:1 Cobre Cianuro 28 3 34 5.3 26

Willroy Mines,Canadá

0.3:1 Cobre Cianuro 24 3 34 5.3 26

La eficiencia metalúrgica de la separación Plomo-Cobre está afectada por varios

factores, entre los cuales se pueden citar la asociación entre los minerales, la

heterocoagulación entre partículas minerales, el tipo y la dosificación de los colectores

empleados en la etapa de flotación bulk, la finura y la variabilidad de la relación Pb/Cu

en el concentrado bulk.



La separación plomo-cobre se hace más eficiente cuando en la flotación bulk se

emplean colectores xantato de cadena alquilica corta, como el etílico. Con este

colector, se logra una alta selectividad en la flotación de galena y calcopirita con

respecto a los minerales de zinc; sin embargo, no se obtiene una alta recuperación de

plomo y cobre en el concentrado bulk, particularmente de plomo. Una alta proporción

de las pérdidas de galena tiende a flotar en el circuito de zinc, disminuyendo, por un

lado, la calidad del concentrado del zinc. Por otro lado, estas pérdidas de plomo en el

circuito de flotación plomo-cobre representan una disminución en la recuperación

económica de plomo y hasta de plata, cuando la galena es argentífera.

Por tanto, en varias operaciones de flotación plomo-cobre se emplean colectores con

cadenas alquílicas más largas que el etílico, como el isopropílico, isobutílico y amílico.

Con estos colectores, es necesario optimizar las dosificaciones y tener un buen control

en la dosificación, dado que un exceso, disminuye la eficiencia de la separación plomo-

cobre y el consumo de depresores aumenta en esta etapa. El exceso en dosificación de

colectores es, además, causa de contaminación de zinc en el concentrado plomo-

cobre. Por tanto, se ha recurrido a colectores más selectivos como los ditiofosfatos y

tionocarbamatos, que se emplean en la flotación bulk, generalmente, junto con los

colectores xantato de cadena larga, para lograr altas recuperaciones de cobre y plomo

en un concentrado con un bajo grado de zinc.

CROMATOS COMO DEPRESORES EN LA SEPARACIÓN PLOMO/COBRE

La depresión de galena con dicromato de sodio a altos valores de pH todavía se

emplea en algunas plantas industriales. El carácter hidrofóbico de la galena, que es

impartido por el colector durante la flotación bulk, es transformado a hidrofílico a

través de la formación de cromato de plomo, PbCrO4(s) en la superficie de galena

(Sutherland y Wark, 1955; Okada y Majima, 1971; Shimoiizaka et al., 1976). Los

estudios realizados por Shimoiika et al. (1976) muestran que el estado de oxidación de

la superficie de galena tiene un efecto muy importante para la función depresora del

ión dicromato; mientras más oxidada se encuentra la superficie de galena en la etapa

de flotación bulk, más efectiva será la depresión de dicromato. Estos investigadores

han demostrado que la adsorción del ión cromato es a través de una reacción química

de intercambio con el colector xantato, a través de la cual se forma el cromato de



plomo. El depresor, sin embargo, no desadsorbe por completo el colector de la

superficie de galena. Estos resultados han sido corroborados por Cecile et al. (1980),

quienes demuestran también, que el ión cromato se reduce a especies de Cr(III), en

paralelo con la oxidación del colector xantato. El análisis realizado por Palsson (1991)

indica que la depresión del ión cromato en el intervalo de pH de 5 a 8, se debe a la

formación de PbCrO4(s) en la superficie de galena; mientras que la depresión a valores

de pH >12, es por: 1) la desadsorción del colector xantato y su oxidación a

dixantógeno por los iones CrO42- que se reducen a especies de Cr(III) y 2) la formación

de una capa hidrofílica de PbCO3(s) en la superficie de galena, la cual también pudiera

ser Pb(OH)2(s), con base a los diagramas Eh-pH reportados por Woods (1996). En

estas condiciones de alto valor de pH, la depresión de galena con iones cromato es

más efectiva si en la flotación bulk se emplean colectores ditiofosfato en vez de

xantatos, tal como se ha practicado en la planta de Boliden Mineral, Suecia (Bolin y

Laskowski, 1990).

Las sales de Cr(VI) como los dicromatos y cromatos son depresores eficaces de plomo

en un concentrado plomo/cobre. Su uso, sin embargo, se ha eliminado en varios países

por su efecto tóxico. Se ha encontrado que la exposición a Cr(VI) ocasiona reacciones

alérgicas ó úlceras en la piel, perforaciones de las superficies respiratorias y tabique

nasal, bronquitis, pulmonía, irritación del conducto gastroinstestinal y úlcera estomacal.

La exposición prolongada a niveles elevados de Cr(VI) ha sido vinculada con el cáncer

de pulmón (Viasalus, 2003). Por su efecto toxicológico, en las legislaciones de varios

países, se tiene considerado al Cr(VI) en la lista de contaminantes. La EPA en USA, ha

determinado una concentración máxima permisible de 50 µg/l de Cr(VI) en aguas de

consumo y aguas donde se dan actividades de pesca.

POLISACARIDOS COMO DEPRESORES EN LA SEPARACIÓN PLOMO/COBRE

Fundamentos:

Como una alternativa a las sales de cromo, se tienen a los polisacáridos, que son

biodegradables a H2O y CO2. Los polisacáridos como el almidón, dextrina, goma guar y

carboximetilcelulosa (CMC), son productos naturales o modificados de alto peso

molecular (>10,000), que contienen un gran número de grupos polares hidrofílicos, los

cuales son la base de su acción depresora. Estos depresores son generalmente

polímeros que prácticamente no tienen radicales de hidrocarburos hidrofóbicos y los



grupos polares que contienen son capaces de interactuar fuertemente con las

moléculas de agua. El almidón y la CMC consisten de monómeros de D-Glucosa, los

cuales tienen una estructura cíclica con 5 átomos de carbono y un átomo de oxígeno,

como se presenta en la figura 1.

Figura 1.

Estructura molecular de α y β D-Glucosa.

El grupo -OH enlazado al átomo C-1, pueden tener dos orientaciones α y β, que

representan las posiciones axial y ecuatorial, respectivamente. El almidón y la dextrina

consisten de unidades α-D-Glucosa y la CMC de unidades β-D-Glucosa. El almidón

consiste en dos partes, un polímero lineal llamado amilosa, que está formado de

monómeros de α-D-Glucosa enlazados por la conexión entres los átomos C-1 con C-4;

y un polímero ramificado llamado amilopectina, que contiene los monómeros α-D-

Glucosa unidos a través de los átomos C-1 con C-4 y C-1 con C-6; la figura 2 presenta

las estructuras de la amilosa y amilopectina. La única diferencia estructural entre el

almidón y la dextrina es que la dextrina es una molécula más pequeña, altamente

ramificada semejante a la amilopectina, con un peso molecular en el intervalo de 800 a

70,000; mientras que el almidón es una molécula más grande con peso molecular que

puede alcanzar un valor de varios millones. La dextrina es un derivado de la hidrólisis

térmica del almidón.



Amilosa

Amilopectina

Figura 2.

Estructura molecular de la amilosa y amolopectina, componentes del

almidón. En la dextrina el componente es amilopetina.

La CMC es un polímero lineal en el cual los monómeros de β-D-Glucosa están unidos

por la conexión entre C-1 y C-4. En la CMC algunos de los grupos de la glucosa han

sido reemplazados por grupos carboximetil (-CH2COOH), que hace a la molécula del

polímero aniónico, con una ionización completa en soluciones alcalinas. El número de

grupos funcionales sustituidos por monómero se llama grado de sustitución (DS) y en

el caso de la CMC, el máximo DS es 3; es decir los 3 grupos -OH de la glucosa son

reemplazados por los grupos carboximetil; los valores comunes de DS son entre 0.3 a

1.2. Es muy común el visualizar a la CMC donde los grupos -OH en el C-6 han sido

reemplazados por –CH2COOH; en este caso, la CMC tiene dos grupos -OH en las

posiciones C-2 y C-3 como en la dextrina.

El empleo del almidón y la dextrina para la depresión de plomo en la separación de

concentrados plomo/cobre se ha llevado a cabo con bastante éxito. El almidón, en

varias plantas de México, se prepara disolviéndolo en soluciones de hidróxido de



sodio; se aplica junto con el gas SO2, con el cual se acidifica la pulpa de flotación.

Bolin y Laskowski (1990) han reportado el empleo de dextrina para la depresión de

plomo en condiciones de pH 12; mientras que Drzymala et al. (2003) ha llevado a cabo

la depresión a pH 8.

El empleo de la dextrina como un depresor en la flotación selectiva de sulfuros

metálicos se ha limitado, debido principalmente a que no se conocen ampliamente los

mecanismos de su adsorción en la interfase sulfuro metálico/líquido. Se han propuesto

varios mecanismos como enlace hidrógeno, enlace hidrofóbico, etc. Laskowski et al.

(1993) han llevado a cabo una investigación muy detallada de la adsorción de la

dextrina en la superficie de minerales hidrofóbicos e hidrofílicos. Han demostrado que

la adsorción de la dextrina se debe a la interacción de los grupos -OH de su unidad

glucosa con sitios de hidróxidos metálico presentes en la superficie de los minerales

tanto hidrofílicos como hidrofóbicos. A través de estudios de resonancia magnética

nuclear, espectroscopia fotoelectrónica de rayos X e infrarroja, se ha demostrado que

los grupos OH de los átomos C-2 y C-3 de la glucosa reaccionan con iones metálicos

para la formación de complejos dextrina-metal (Angyal et al., 1973; Liu et al., 1994).

La adsorción de dextrina sobre galena en función del pH se presenta en la figura 3,

donde se observa que la máxima en adsorción toma lugar a valores de pH cercanos al

punto isoeléctrico (PIE) de la galena, que es a pH 4, como se muestra en la figura 4, la

cual presenta el comportamiento electrocinético de la galena en función del pH en

ausencia y presencia de varias concentraciones de dextrina (Celedón Cervantes, 1997).



0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 2 4 6 8 10 12 14pH

ADSO

RC

IÓN

DE

DE

XTR

INA,

mg/

m2 GALENA

400 mg/L de Dextrina0.01M NaNO3

25°C

Figura 3.

Adsorción de dextrina en función del pH sobre la galena a una concentración

inicial de dextrina de 400 mg/l (Celedón Cervantes, 1997).

Figura 4.

Potencial de galena en función del pH en la ausencia y presencia de varias

concentraciones de dextrina (Celedón Cervantes, 1997).

-60

-40

-20

0

20

40

60

0 2 4 6 8 10 12 14pH

PO

TEN

CIA

L ZE

TA, m

V

GALENA Sin dextr ina10 mg/L Dextr ina25 mg/L Dextr ina100 mg/L Dextrina0.01 M NaNO3, 25°C

1000 mg/L Dextr ina(Liu, 1988)1000 mg/L Dextr ina (Este trabajo)



Se nota que la presencia de dextrina disminuye el valor del potencial zeta de la galena,

que es igual al de la dextrina a la concentración más alta de 100 mg/l, indicando que la

superficie de galena se comporta como la dextrina, con un carácter muy hidrofílico, en

todo el intervalo de pH de adsorción de la dextrina.

El mecanismo de adsorción de la dextrina en la superficie de galena ha sido propuesto

que se lleva a cabo con la interacción de los átomos C-2 y C-3 de la unidad glucosa de

la dextrina con sitios Pb-OH de la superficie de galena, tal como se muestra en el

esquema de la figura 5 (Laskowski et al., 1990).

Figura 5.

Esquema del mecanismo de adsorción de dextrina sobre la superficie de

galena (Laskowski et al., 1990)

El Esquema implementado por Bolin y Laskowski (1990) en Boliden para la separación

plomo/cobre en Boliden se basó en la diferencia de adsorción de dextrina, que a bajas

concentraciones del depresor, es mayor sobre la galena que sobre la calcopirita en

condiciones alcalinas, tal como se muestra en la figura 6. Aún cuando a nivel

laboratorio, se obtuvo una alta eficiencia en la separación, los resultados de la

implementación a nivel industrial no fueron consistentes, que se atribuyó a las

variaciones en la relación plomo/cobre en el concentrado bulk.

En la depresión de sulfuros metálicos, el depresor comúnmente inhibe la adsorción del

colector ó desadsorbe el colector de la superficie del sulfuro, como es el caso de las

sales inorgánicas de cianuro y cromato. Con la dextrina, la depresión se lleva a cabo

por la conversión de la superficie hidrofóbica a hidrofílica, sin la desadsorción del

colector. La figura 7 muestra la adsorción de dextrina y el colector xantato en función

de la concentración en equilibrio de dextrina a pH 8.



0

1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10 12 14pH

ADSO

RC

IÓN

DE

DEX

TRIN

A, m

g/m

2 50 mg/L de Dextrina25°C

GALENA

CALCOPIRITALaskowski et al, (1990)

Figura 6.

Adsorción de dextrina en función del pH sobre galena y calcopirita a una

concentración inicial de dextrina de 50 mg/l (Celedón Cervantes, 1997).

Como se nota, la adsorción de dextrina se lleva a cabo sin afectar la del colector, que

mantiene el mismo valor, de 2.5 g/cm2, en ausencia y presencia de dextrina (Celedón

Cervantes, 1997).

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

CONCENTRACIÓN DE DEXTRINA EN EQUILIBRIO, mg/L

ADSO

RC

IÓN

DE

DE

XTR

INA,

mg/

m2

GALENA10-4 M XIS0.01M NaNO3pH 8, 25°C

DEXTRINA

XANTATO ISOPROPÍLICO

Figura 7.



Adsorción de dextrina sobre galena en función de la concentración de equilibrio de

dextrina, a pH 8, en presencia de 10-4 mol/l del colector xantato isopropílico de sodio.

También se presenta la adsorción del colector xantato (Celedón Cervantes, 1997).

Con el gas SO2, se forman las especies H2SO3(ac), HSO3- y SO3

2- en la pulpa de

flotación, que son determinantes para su efecto depresor. La figura 9 presenta la

distribución de estas especies en función del pH.

Figura 9.

Distribución de especies de H2SO3 (SO2(ac)), HSO3- y SO3

2-, por uso de

SO2(g).

Shimoiika et al. (1976) han reportado que estas especies forman PbSO3 en la

superficie de galena; pero, no desadsorben completamente al xantato. Esta formación

de PbSO3 se lleva a cabo en el intervalo de pH 4 a 10, donde predominan las especies

HSO3- y SO3

2-, que son las responsables de la depresión de galena, la cual es más

efectiva cuando la superficie de galena se encuentra oxidada, tal como se muestra en

la figura 10.



Figura 10.

Flotación de galena en función del pH en la ausencia y presencia de 1.5 kg/ton sulfito

de sodio. Tratamiento de la galena antes de la flotación: A) Galena tratada para

eliminar óxidos de la superficie, B) Galena sin tratamiento, C) Galena oxidada.

Flotación con 35 g/on xantato etílico de potasio y 100 g/ton aceite de pino (Shimoiika

et al., 1976).

Con la adición de SO2(g), el colector xantato sólo se descompone si se tiene la

presencia de oxígeno; siendo la reacción general de degradación (Misra, 1990;

Yamamoto, 1980):

2ROCSS- + 4H2O2 + O2 → 4HSO3- + 2ROH + 2CO2 + 2H+

la cual se lleva a cabo vía la formación del perxantato (ROCSSO-) como un producto

intermedio de descomposición del ion xantato, y la generación de H2O2 a través de las

reacciones químicas siguientes:

SO32- + O2 = SO5

2-

SO52- + H2O = H2O2 + SO4

2-

Misra et al. (1990) reportan que la reacción de descomposición del xantato depende de

la concentración de SO2(g), O2 y pH en la solución acuosa; siendo esta reacción de



descomposición muy favorable a valores de pH cercanos a 6 y muy lenta a valores de

pH más altos y bajos.

La calcopirita cuando es tratada con SO2(g), su superficie se limpia, posiblemente de

óxi-hidroxidos, los cuales por reducción se solubilizan, favoreciendo la flotación del

mineral. Fuerstenau et al. (1985) ha reportado que la calcopirita que no presenta

óxidos en su superficie tiene una alta flotabilidad natural. La figura 11 presenta la

flotabilidad natural de calcopirita en función del potencial de pulpa a varios valores de

pH (Cabrera Tejeda, 2004). Se tiene una alta flotabilidad natural al valor más bajo de

pH en un amplio intervalo de Eh, que son condiciones cercanas a las que se lleva a

cabo la separación plomo/cobre con SO2(g).

Por tanto, en una separación del concentrado plomo-cobre, que se lleva a cabo con

depresión del plomo empleando SO2(g) y almidón, los iones sulfito, que resultan del

SO2(g), desadsorben al colector xantato formando PbSO3 en la superficie de galena. El

xantato deadsorbido se degrada con el SO2(g). Las moléculas de glucosa del almidón

interaccionan con grupos PbOH de la superficie de galena aumentando su hidrofilicidad

y mejorando su depresión. Con este esquema, la calcopirita presenta una alta

hidrofobicidad, debido a la estabilidad del xantato de cobre que se formó en su

superficie durante la flotación bulk, la eliminación de óxidos de su superficie por el

H2SO3 que se origina del SO2(g) y a la baja adsorción del almidón.



0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800Eh, mV (ENH)

Flot

abilid

ad, %

pH 6pH 10pH 12

Figura 11.

Flotabilidad de calcopirita en función del potencial en la pulpa a distintos

valores de pH sin el empleo de colector (Cabrera Tejeda, 2004).

Además de la dextrina y el almidón, se han propuesto otros polisacáridos, como el guar

y la CMC, para la depresión de galena en la separación plomo/cobre en conjunto con el

SO2(g). Lin y Burdick (1988) reportan que el guar sulfonado es el mejor depresor para

el plomo; seguido de la carboximetilguar, goma arábica, almidón y un polímero

sulfonado (figura 12).



Figura 12

Separación de cobre de plomo de concentrado bulk empleando varios tipos

de polisacáridos, pH 5 ajustado con SO2(g) (Lin y Burdick, 1988).

Circuitos industriales de separación plomo/cobre. Aplicación de polisacáridos.

Cuando se procesan minerales polimetálicos, en el circuito de flotación bulk plomo-

cobre, el principal objetivo es el tener una alta recuperación de plomo y cobre y una

baja recuperación de zinc. Sin embargo, se tienen impedimentos prácticos para ello;

siendo uno de ellos la variabilidad del grado de cobre y plomo del mineral, que es

común en los minerales polimetálicos, donde en muchas de las ocasiones el valor más

importante es el zinc. En estos casos, se asegura el tener un grado de zinc estable en

la cabeza del mineral; como consecuencia, no se tiene regularidad en el grado de

plomo y cobre. La figura 13 muestra la variación del grado de plomo y cobre por día en

un mes, en el mineral que se procesa en Minera México, Unidad Charcas, San Luis

Potosí, México (Aviléz Galizonga, 2004). Esta fluctuación en grado de plomo y cobre,

causa inestabilidad en el proceso de separación plomo-cobre, porque se tiene un flujo

de concentrado y su contenido de plomo/cobre variables, que afecta el flujo de

bombeo, la eficiencia de los reactivos de flotación y el tiempo de flotación.



0.100.150.200.250.300.350.400.450.500.550.600.65

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

DIA

GR

AD

O D

E M

INE

RA

L, p

or c

ient

o

Plomo

Cobre

Figura 13

Variación del grado de cobre y plomo en mineral plomo-cobre-zinc en Minera

México, Unidad Charcas, México (Aviléz Galinzoga, 2004).

Para contrarrestar la variabilidad del grado plomo-cobre del concentrado bulk, se opta

por implementar tanques de acondicionamiento, con un tiempo de residencia de

varias horas, tanto para la alimentación al circuito, como para el concentrado primario

de cobre; además, es recomendable un circuito de flotación flexible, de tal manera que

permita obtener un concentrado de plomo de la cola de la primera limpia de cobre. La

figura 14 muestra el circuito de separación plomo-cobre que se tiene establecido en

Minera México, Unidad Charcas, México. En este circuito, el concentrado bulk se

acondiciona con SO2(g) y almidón cáustico. El concentrado primario de Cu se trata en

un segundo tanque de acondicionamiento, de donde se envía a una primera limpia. Las

colas de esta limpia junto con el concentrado agotativo de cobre se reciclan al tanque

de acondicionamiento de cabeza.



*Adición de almidón Cáustico

CONC Pb

CONC Cu

CONC Pb-Cu

SO2

*

*

*

*

Prim Cu Agot Cu

Limpia 1 Cu

Limpia 2

Limpia 3

*Adición de almidón Cáustico

CONC Pb

CONC Cu

CONC Pb-Cu

SO2

*

*

*

*

Prim Cu Agot Cu

Limpia 1 Cu

Limpia 2

Limpia 3

Figura 14

Esquema del circuito de flotación para la separación plomo/cobre en Minera México,

Unidad Charcas, México. Se muestran los puntos de adición de SO2(g) y almidón para

la depresión de plomo (Aviléz Galinzoga, 2004).

El concentrado primario de cobre se limpia dos veces. Las colas de la segunda limpia

se envían a la primera limpia; mientras que la cola de la tercera limpia se recicla a la

segunda limpia. Cuando se procesan minerales con un alto grado de plomo, la relación

plomo/cobre aumenta, entonces la cola de la primera limpia es muy alto en grado de

plomo y envía como concentrado final junto con la cola del agotativo de cobre. La

tabla II, presenta los resultados metalúrgicos de este circuito (Aviléz Galinzoga, 2004).

Tabla II.

Balance metalúrgico en circuito de separación plomo/cobre, Minera México, Unidad

Charcas, México (Aviléz Galinzoga, 2004).

Grado, por ciento Distribución, por ciento

Producto Pb Cu Zn Pb Cu Zn

Cabeza 38.40 13.00 7.30 100.00 100.00 100.00

Conc Pb 47.04 8.66 7.90 93.26 50.70 74.08

Conc Cu 10.79 26.75 7.90 6.74 49.31 25.95



En el concentrado plomo-cobre los minerales de plomo y cobre pueden estar adheridos

formando coágulos, lo cual disminuye la eficiencia de la separación. En estos casos, es

muy importante dispersar los minerales para mejorar la eficiencia metalúrgica. La

Tabla III contiene balances metalúrgicos del concentrado primario, para un esquema

de depresión de plomo de un concentrado agotativo bulk de un mineral muy complejo

del tipo Kuroko de Minera Tizapa, México, con y sin el empleo de agente dispersante,

utilizando dextrina como depresor de plomo (García Martínez, 2002).

Tabla III.

Balance metalúrgico de depresión de plomo con dextrina de concentrado agotativo

bulk con y sin dispersante antes de la adición del depresor; pH 6. Sin dispersante:

2500 g/ton dextrina, 50 g/ton xantato etílico. Con dispersante: 5 kg/ton Na6(PO3)6, 3

kg/ton dextrina, 50 g/ton xantato etílico, (García Martínez, 2002).

Con dispersión antes de acondicionamiento y flotación


Producto Peso, % Pb Cu Fe Pb Cu Fe

Conc Cu 13.0 4.52 12.20 31.8 11.22 84.75 11.85

Conc Pb 87.0 5.54 0.34 37.7 88.78 15.25 88.15

Alimentación 100.00 5.40 1.93 37.0 100.00 100.00 100.00

Sin dispersión

Conc Cu 12.90 14.60 1.24 25.5 34.98 9.80 9.28

Conc Pb 87.10 4.02 1.59 36.9 65.02 90.20 90.72

Alimentación 100.00 5.38 1.63 35.4 100.00 100.00 100.00

La coagulación heterogénea en el concentrado plomo/cobre, parece ser que es un

problema común en los procesos de separación y una de las causas de la diferencia de

resultados metalúrgicos entre nivel laboratorio y nivel planta. A nivel laboratorio, el

acondicionamiento de la pulpa generalmente se lleva a cabo a una alta velocidad, por

lo que es posible que los coágulos se destruyan; esta condición no se tiene en la planta

donde el acondicionamiento es a baja velocidad. Esta diferencia fue notado por Sharp



(1976), quién logró reproducir los resultados de laboratorio, sólo con la

implementación de atricionadores de alta intensidad para la cabeza de flotación y el

concentrado primario de cobre, en un esquema similar a la colocación de los tanques

acondicionadores en el circuito de separación plomo/cobre en Minera México, Unidad

Charcas. Un esquema de los atricionadores de alta intensidad se presenta en la figura

14. Los resultados metalúrgicos a nivel planta, se presentan en la tabla IV, con y sin el

empleo de los atricionadores. En esta planta se emplea almidón y SO2(g) para la

depresión de plomo en el proceso de separación.

Figura 15

Esquema del atricionador de alta velocidad para el acondicionamiento de concentrado

bulk y concentrado primario de cobre empleado en el circuito de separación

plomo/cobre de la planta concentradora Magmont, Missouri, USA, (Sharp, 1976).



Tabla IV.

Resultados metalúrgicos en la planta concentradora Magmont, Missouri, USA, con y

sin el empleo de atricionadores de alta velocidad para el acondicionamiento de la

alimentación y el concentrado primario de cobre en el circuito de separación

plomo/cobre, donde la depresión de plomo es con dextrina y SO2(g) (Sharp, 1976).

Con atricionadores en circuito de separación plomo/cobre



Cabeza 7.63 0.50 1.08 100.00 100.00 100.00

Conc Pb 76.50 0.36 1.48 96.12 6.85 13.20

Conc Cu 5.57 30.16 0.40 0.92 76.35 0.47

Conc Zn 1.60 0.30 59.61 0.29 0.82 75.25

Colas 0.23 0.09 0.14 2.67 15.98 11.08

Sin Atricionadores en circuito de separación plomo/cobre

Cabeza 7.38 0.32 1.07 100.00 100.00 100.00

Conc Pb 74.25 0.69 1.16 95.13 20.22 10.27

Conc Cu 13.19 27.58 0.50 1.33 63.91 0.35

Conc Zn 2.39 0.33 56.73 0.47 1.49 77.00

Colas 0.26 0.05 0.15 3.07 15.38 12.38

OTRO PROCESO DE SEPARACIÓN PLOMO/COBRE.

La separación plomo/cobre también se ha efectuado calentando la pulpa, con lo cual

se promueve la oxidación y desadsorción del colector de la superficie de galena, sin

alterar las condiciones hidrofóbicas de la superficie de la calcopirita. Este esquema se

ha implementado en la planta concentradora de Kosaka-Uchinotai, Japón, para

procesar un mineral de Pb-Cu-Zn muy complejo del tipo Kuroko. En esta planta el

concentrado plomo/cobre se obtiene con el colector ditifosfato dibutílico a pH 5

ajustado con SO2(g) para deprimir esfalerita; la separación plomo/cobre se lleva a

cabo a pH 6 y 70oC, sin la adición de reactivos depresores (Kubota et al., 1975). Se

ha reportado que los resultados metalúrgicos con el calentamiento de la pulpa, fueron



superiores a los que se obtuvieron con los depresores de plomo convencionales

dicromato y almidón-SO2(g). Estos resultados metalúrgicos, se presentan en la Tabla

V.

Tabla V.

Balance metalúrgico en la planta concentradora de Kosaka-Uchinotai, Japón, donde la

depresión de plomo en el circuito de separación plomo/cobre se realiza con el

calentamiento de la alimentación a 70oC sin el empleo de depresores (Kubota et al.

1975)



Cabeza 2.1 2.2 5.5 100.00 100.00 100.00

Conc Pb 60.4 3.5 6.5 65.96 3.73 2.72

Conc Cu 2.5 23.5 3.4 17.18 83.94 4.37

Conc Zn 0.2 1.4 55.9 10.21 5.59 87.55

Colas 0.17 0.18 0.33 6.64 6.74 4.96

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo fue preparado gracias al soporte económico del Consejo Nacional de

Ciencia y tecnología, México, a través del convenio U39536-Y, así como de MOLY-COP

ADESUR.



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